Vorrichtung zum Unterbrechen der 1)ruckmittelzufuhi# zu einem Behälter, insbesondere für Dr uchluftbr emseinrichtungen von 1tr aftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterbrechen .der Druckmittelzufuhr zu einem Behälter, insbesondere für Druckluft- bremseinrichtungen von Kraftfahrzeugen.
Diese Vorrichtung, im nachfolgenden "Leer laufschalter" genannt, besitzt ein Überdruck ventil, das bei einem bestimmten Behälter druck öffnet und Druckluft aus dem Behälter zu einem Steuerglied (Kolben oder Membran) strömen lässt, das dann seinerseits eine die Druckmittelzufuhr zum Behälter unterbre chende Vorrichtung betätigt. Diese unter brechende Vorrichtung kann ein Entlüftungs ventil sein, welches die vom Verdichter kom mende Druckmittelleitung in diesem Falle mit der Aussenluft verbindet, oder eine aus- rückbare Kupplung für den Verdichteran- trieb.
Bei den bekannten "Leerlaufschaltern" dieser Art liegt das Überdruckventil quer zur Strömrichtung des Druckmittels, so dass eine besondere Kammer für die Schliessfeder an das Schaltergehäuse angebaut und ausserdem eine besondere Absperrvorriehtung (Kolben oder Membran) vorgesehen werden muss, wel che ein Entweichen des Druckmittels über die Federkammer verhindern soll. Diese Schalter sind deshalb teuer, sperrig und nicht unbedingt zuverlässig.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist er findungsgemäss das Überdruckventil unmittel bar in dem zum .Steuerglied führenden Strö mungsweg des Druckmittels angeordnet und auf der dem Druckmittelstrom abgewendeten Seite mindestens annähernd in demselben Mass vom Druck entlastet, in dem es auf der andern Seite in der Schliessstellung vom Be hälterdruck belastet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeiehnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vor richtung, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1: Die Zeichnung zeigt einen "Leerlauf- schalter" für eine Drucklufterzeugungsan- lage für Kraftfahrzeugbremsen. Sämtliche Teile der Vorrichtung sind in einem gemein samen Gehäuse 10 untergebracht.
Bei 11 tritt die vom nicht gezeichneten Verdichter kommende Druckluft in eine Kammer 12, um von dort über ein Rückschlagventil 13 in einen Kanal 14 zu gelangen, der durch ein Rohr 15 mit dem nicht gezeichneten Druck luftbehälter verbunden ist.
Vom Druckluftbehälter führt eine zweite Leitung 16 zum Gehäuse 10 zurück, die in einer als Ventilsitz 17 ausgebildeten Ver- schlussschraube 18 mündet. Auf den Sitz 17 legt sich ein Ventilteller 19, der in Achs richtung der Verschlussschraube 18 und der daran anschliessenden Gehäusebohrung 20 be weglich ist. Er wird durch eine Feder 21 auf seinen Sitz gedrückt und hat an seinem Rand Durchtrittsöffnungen 22 für die Druck luft.
Die Schliessfeder 21 stützt sich an einer Scheibe 23 ab, die ebenfalls Öffnungen 24 für den Druckluftdurchgang und ausserdem in der Mitte einen zylindrischen Ansatz 25 zur Befestigung eines in achsialer Richtung nachgebenden Metallbalges 26 hat, dessen anderes Ende am Teller 18 befestigt (zum Beispiel angelötet) ist. Die Befestigungs stellen sind luftdicht abgeschlossen. Der Innendurchmesser d des Balges 26 ist min destens ungefähr so gross wie der Durch messer d' der Öffnung am Sitz 17.
Hinter der Scheibe 23 i st in der Bohrung 20 ein Kolben 27 angeordnet, dessen Stange 28 beim Linkshub gegen einen Ventilteller 29 .stösst. Eine Feder 30 sucht den Teller 29 auf seinem Sitz an einer Bohrung 31 zu halten, welche die Kammer 12 mit dem Raum links des Kolbens 27 verbindet. Von dem Raum links des Kolbens 27 führt eine Leitung 32 in üblicher Weise zur Aussenluft oder zur Saugseite des Verdichters. In der Wand des Gehäuses ist ausserdem eine enge Entlüftungsbohrung 33 für den Raum zwi- schen dem Teller 19 und dem Kolben 27 vor gesehen.
Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Wenn die Luft im Druckluftbehälter einen bestimmten Druck erreicht, öffnet sie das Überdruckventil 19/17 und strömt durch die Öffnungen 22 und 24 vor den Kolben 27. Dadurch wird der Kolben 27 nach links gedrückt, so dass er den Ventilteller 29 ab hebt und die durch 11 vom Verdichter kom mende Druckluft durch die Kanäle 31 und 32 unmittelbar ins Freie oder zur Saugseite des Verdichters entweichen lässt.
Die nach dem Öffnen des Überdruck ventils 19/17 in die Bohrung 20 austretende Druckluft verbreitet sich natürlich über den ganzen Raum zwischen dem Kolben 27 und der Verschlussschraube 18. Wenn der Balg 26 nicht vorhanden wäre, würde das ge- o -ff te Ventil zu beiden Seiten in cleiehem ne C Masse vom Druck beeinflusst, so dass kein Kraftüberschuss mehr vorhanden wäre, der den Teller 19 entgegen. der Federkraft ge öffnet halten könnte. Der Teller 19 würde also dauernd zwischen seiner Offnungs- und Schliessstellung hin- und herpendeln.
Da aber die linke Seite des Tellers 19 (durch den Balg 26) teilweise vom Druck entlastet ist, so bleibt auch nach .dem Öffnen ,des Ventils 17119 die Eröffnungskraft un vermindert wirksam. Bezeichnet man den Öffnungsdruck mit p und die Federkraft mit F, so gilt für den Augenblick des Öffners des Ventils
EMI0002.0053
Nach dem Öffnen des Ventils wirkt im Öff nungssinn die Kraft
EMI0002.0054
wobei D der Scheibendurchmesser des Ventil tellers 19 ist.
Im Schliesssinn wirken die Kräfte
EMI0002.0056
Für den Eröffnungszustand des Ventils gilt demnach
EMI0003.0001
Da aber <I>d =</I> d', so ergibt sich aus einem Vergleich der ersten und letzten Gleichung ohne weiteres, dass bei dem beschriebenen Ventil auch im Zustand voller Eröffnung noch die gleichen Kraftver hältnisse herrschen, wie beim Offnungs- 'beginn. Das Überdruckventil öffnet sich <B>1,1</B> ichmässig und spricht sehr rasch schon auf' kleine Druckveränderungen im Druckluft behälter an.
Device for interrupting the 1) return medium supply to a container, in particular for air brake devices of 1-vehicle vehicles. The invention relates to a device for interrupting the pressure medium supply to a container, in particular for compressed air braking devices of motor vehicles.
This device, hereinafter called "idle switch", has an overpressure valve that opens pressure at a certain container and pressurized air can flow from the container to a control member (piston or diaphragm), which then in turn interrupts the pressure medium supply to the container actuated. This interrupting device can be a vent valve, which in this case connects the pressure medium line coming from the compressor with the outside air, or a disengageable clutch for the compressor drive.
In the known "idle switches" of this type, the pressure relief valve lies transversely to the direction of flow of the pressure medium, so that a special chamber for the closing spring is attached to the switch housing and a special shut-off device (piston or membrane) must be provided to allow the pressure medium to escape the spring chamber should prevent. These switches are therefore expensive, bulky and not necessarily reliable.
In order to avoid these disadvantages, according to the invention, the pressure relief valve is arranged immediately bar in the flow path of the pressure medium leading to the control element and relieved of pressure on the side facing away from the pressure medium flow at least approximately to the same extent that it is in the closed position on the other side is loaded by the tank pressure.
An embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing, namely Fig. 1 shows a longitudinal section through the device, Fig. 2 shows a cross section along line II-II of Fig. 1: The drawing shows an "idle switch" for a compressed air generation system for motor vehicle brakes. All parts of the device are housed in a common housing 10.
At 11, the compressed air coming from the compressor, not shown, enters a chamber 12 in order to pass from there via a check valve 13 into a channel 14 which is connected by a pipe 15 to the pressure tank, not shown.
A second line 16 leads back from the compressed air tank to the housing 10 and opens into a screw plug 18 designed as a valve seat 17. On the seat 17 lies a valve disk 19 which is movable in the axial direction of the screw plug 18 and the adjoining housing bore 20. He is pressed by a spring 21 on his seat and has air passage openings 22 on its edge for the pressure.
The closing spring 21 is supported on a disk 23, which also has openings 24 for the passage of compressed air and also has a cylindrical extension 25 in the middle for fastening a metal bellows 26 that yields in the axial direction, the other end of which is fastened to the plate 18 (for example soldered) is. The fastening points are hermetically sealed. The inner diameter d of the bellows 26 is at least approximately as large as the diameter d 'of the opening on the seat 17.
A piston 27 is arranged behind the disk 23 in the bore 20, the rod 28 of which pushes against a valve disk 29 during the left stroke. A spring 30 seeks to hold the plate 29 on its seat at a bore 31 which connects the chamber 12 with the space to the left of the piston 27. From the space to the left of the piston 27, a line 32 leads in the usual way to the outside air or to the suction side of the compressor. In the wall of the housing there is also a narrow vent hole 33 for the space between the plate 19 and the piston 27.
The device works as follows: When the air in the compressed air tank reaches a certain pressure, it opens the pressure relief valve 19/17 and flows through the openings 22 and 24 in front of the piston 27. As a result, the piston 27 is pushed to the left so that it hits the valve disk 29 lifts off and the compressed air coming through 11 from the compressor can escape through channels 31 and 32 directly into the open air or to the suction side of the compressor.
The compressed air exiting into the bore 20 after the pressure relief valve 19/17 is opened naturally spreads over the entire space between the piston 27 and the screw plug 18. If the bellows 26 were not present, the open valve would be closed both sides in cleiehem ne C mass influenced by the pressure, so that there would no longer be an excess of force opposing the plate 19. the spring force could keep ge open. The plate 19 would thus continuously oscillate back and forth between its open and closed positions.
However, since the left side of the plate 19 (through the bellows 26) is partially relieved of pressure, the opening force remains effective even after opening of the valve 17119. If the opening pressure is denoted by p and the spring force by F, then applies to the moment when the valve opens
EMI0002.0053
After opening the valve, the force acts in the opening direction
EMI0002.0054
where D is the disk diameter of the valve disk 19.
The forces work in the closing sense
EMI0002.0056
Accordingly, the following applies to the open state of the valve
EMI0003.0001
However, since <I> d = </I> d ', a comparison of the first and last equation clearly shows that in the case of the valve described, even in the fully open state, the same force relationships still prevail as in the case of the opening beginning. The pressure relief valve opens <B> 1.1 </B> moderately and responds very quickly to small changes in pressure in the compressed air tank.